一種軟拋磨頭及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于軟拋磨頭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于玻璃、寶石等硬脆材料研磨拋光、去毛刺等的軟拋磨頭及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]玻璃類材料是典型的硬脆性材料，可加工性差。玻璃的強(qiáng)度極限與彈性極限非常接近，當(dāng)玻璃承受的載荷稍微超過(guò)彈性極限時(shí)就會(huì)發(fā)生斷裂性的破壞。拋光工序是玻璃類制品最后一道加工工序，而現(xiàn)在玻璃的超精密拋光要求為亮面效果，不能有劃傷、崩邊、未透、碎片等不良的效果。
[0003]玻璃類產(chǎn)品拋光加工的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)是由拋光效率、被加工玻璃邊的尺寸精度、光亮度以及拋光磨頭消耗情況或拋光磨頭使用壽命來(lái)表征的。但最直接影響玻璃類產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)是拋光后產(chǎn)品的表面質(zhì)量和加工效率。現(xiàn)在的玻璃制品用拋光磨頭主要是樹脂類和電鍍金剛石拋光盤，使用該類型的拋光盤雖然加工速度快，但是加工精度和光亮度達(dá)不到超精密拋光的使用要求，且易出現(xiàn)劃傷、崩邊的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種新型含硅膠的軟拋磨頭，該類軟拋磨頭具有較好的組織均勻性和拋光一致性，可用于玻璃類材料的超精密拋光，且拋光性能良好。
[0005]本發(fā)明還提供了上述軟拋磨頭的制備方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種軟拋磨頭，該軟拋磨頭由主料和輔料組成，所述主料包括硅膠、硅膠固化劑和潤(rùn)濕劑，所述輔料包括單晶金剛石、氧化鈰(CeO2)、碳化硅(SiC)、氧化鋁(Al2O3)和氧化鎂(MgO);娃膠與輔料的重量比為I: I一3，娃膠固化劑與娃膠的重量比為I一5:100;其中，以重量份計(jì)，各原料配比為:潤(rùn)濕劑:0.5 — I份、單晶金剛石:10 —15份、氧化鈰:31 — 37份、碳化硅:20 — 25份、氧化招:20 一 25份;氧化儀:3 — 4份。
[0007]具體的，所述硅膠選用硅膠TSE270-7U，硅膠固化劑型號(hào)為201型。
[0008]—種上述軟拋磨頭的制備方法，其包括如下步驟:
1)將單晶金剛石和潤(rùn)濕劑超聲均勻分散于去離子水中，轉(zhuǎn)入烘箱內(nèi)100— 130°C烘干去除水分，備用；
2)按比例取氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂，與步驟I)所得產(chǎn)物混合過(guò)篩后置于混料機(jī)內(nèi)進(jìn)行混料0.5 — 2h，再次過(guò)篩后備用；
3 )按比例取硅膠和硅膠固化劑，置于加熱至50 - 80°C的對(duì)輥機(jī)上混煉20 - 30min，然后把步驟2)所得產(chǎn)物分批次倒入對(duì)輥機(jī)內(nèi)繼續(xù)混煉20 — 30min，備用；
4)步驟3)所得產(chǎn)物室溫放置0.5 — 3天后，依據(jù)需要利用成型模具壓制成相應(yīng)尺寸，即得。
[0009]本發(fā)明選用硅膠作為結(jié)合劑制造出可用于玻璃類材料拋光用的軟拋磨頭，該軟拋磨頭具有一定的彈性和較好的組織均勻性，對(duì)玻璃類材料產(chǎn)品具有良好的拋光一致性，能夠達(dá)到亮面效果，可避免拋光后產(chǎn)品的劃傷、碎片、崩邊等不良現(xiàn)象。
[0010]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明軟拋磨頭尺寸均一，且均勻一致性好。由于采用新型的制備方法，軟拋磨頭具有一定的彈性，相較于現(xiàn)有的拋光盤，更不易使玻璃類材料表面產(chǎn)生劃傷和崩邊現(xiàn)象。采用本發(fā)明軟拋磨頭在拋光玻璃類材料時(shí)可獲得Ra 0.01的表面粗糙度，拋光時(shí)采用高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行磨頭與玻璃類材料之間的運(yùn)動(dòng)，增加了拋光接觸面，相較于以前游離磨料拋光提高了加工效率。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備所得軟拋磨頭；
圖2為使用本發(fā)明實(shí)施例1制備所得軟拋磨頭拋光玻璃類產(chǎn)品后的表面粗糙度值。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步地詳細(xì)介紹，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。
[0013]下述實(shí)施例中，硅膠的型號(hào)是邁圖TSE270-7U，白色塊狀;硅膠固化劑的型號(hào)是201型；潤(rùn)濕劑型號(hào)是道康寧Z-6173;單晶金剛石為單晶金剛石微粉，粒度為w5;氧化鈰粒度為w5 ；碳化硅粒度為w3.5，顯微鏡結(jié)構(gòu)為鱗片狀;氧化鋁粒度是w5，白色；氧化鎂級(jí)別是分析純。其中，硅膠是結(jié)合劑，單晶金剛石是磨料，CeO2起到拋光輔助磨料的作用，SiC、Al203和MgO為輔助磨料。
[0014]實(shí)施例中硅膠使用的是邁圖TSE270-7U(HRB硬度值70)，對(duì)于市面上其它型號(hào)的硅膠，只要HRB硬度可以滿足70值均可以使用；但由于一些玻璃類產(chǎn)品是透明狀，硅膠結(jié)合劑必須是白色，以免對(duì)產(chǎn)品造成不透光現(xiàn)象。
[0015]實(shí)施例1
一種軟拋磨頭，該軟拋磨頭由主料和輔料組成，所述主料包括硅膠、硅膠固化劑和潤(rùn)濕劑，所述輔料包括單晶金剛石、氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂;其中，以重量份計(jì)，各原料配比為:硅膠50份、硅膠固化劑0.5份、潤(rùn)濕劑:0.7份、單晶金剛石:10份、氧化鈰:36.2份、碳化硅:25份、氧化鋁:25份;氧化鎂:3.8份。
[0016]上述軟拋磨頭的制備方法包括以下步驟:
1)將單晶金剛石、潤(rùn)濕劑和去離子水混合后放入不銹鋼鋁盆內(nèi)，不銹鋼鋁盆置于超聲波內(nèi)超聲30min后，不銹鋼鋁盆轉(zhuǎn)入烘箱內(nèi)于130°C烘干，備用；
2)按比例取氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂，與步驟I)所得產(chǎn)物混合過(guò)100#篩I遍后，置于行星式球磨機(jī)QXQM-8的2L罐內(nèi)混料lh，再過(guò)120#篩3遍后，備用；
3)按比例取硅膠和硅膠固化劑，置于加熱至60°C的對(duì)輥機(jī)上混煉20min，然后把步驟2)所得產(chǎn)物分5次倒入對(duì)輥機(jī)內(nèi)繼續(xù)混煉20min，備用；
4)步驟3)所得產(chǎn)物室溫放置I天后，依據(jù)需要利用成型模具在液壓機(jī)上壓制(壓制溫度100°C)成大小均一的圓柱狀(見圖1，直徑3 — 5_，長(zhǎng)度4一5_)，即得相應(yīng)尺寸的軟拋磨頭。
[0017]實(shí)施例2
一種軟拋磨頭，該軟拋磨頭由主料和輔料組成，所述主料包括硅膠、硅膠固化劑和潤(rùn)濕劑，所述輔料包括單晶金剛石、氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂;其中，以重量份計(jì)，各原料配比為:硅膠46.9份、硅膠固化劑0.47份、潤(rùn)濕劑:0.8份、單晶金剛石:13份、氧化鈰:33.2份、碳化硅:22份、氧化鋁:22份;氧化鎂:3.6份。
[0018]上述軟拋磨頭的制備方法包括以下步驟:
1)將單晶金剛石、潤(rùn)濕劑和去離子水混合后放入不銹鋼鋁盆內(nèi)，不銹鋼鋁盆置于超聲波內(nèi)超聲20min后，不銹鋼鋁盆轉(zhuǎn)入烘箱內(nèi)于120°C烘干，備用；
2)按比例取氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂，與步驟I)所得產(chǎn)物混合過(guò)100#篩2遍后，置于行星式球磨機(jī)0乂01-8的11^罐內(nèi)混料Ih，再過(guò)120#篩3遍后，備用；
3)按比例取硅膠和硅膠固化劑，置于加熱至50°C的對(duì)輥機(jī)上混煉30min，然后把步驟2)所得產(chǎn)物分4次倒入對(duì)輥機(jī)內(nèi)繼續(xù)混煉30min，備用；
4)步驟3)所得產(chǎn)物室溫放置I天后，依據(jù)需要利用成型模具在液壓機(jī)上壓制成型，即得相應(yīng)尺寸的軟拋磨頭。
[0019]采用實(shí)施例1制備所得磨頭對(duì)具有3D曲面特征的玻璃類產(chǎn)品(產(chǎn)品厚度在Imm左右)進(jìn)行拋光，拋光選用高速離心式滾拋機(jī)，容量20L左右，轉(zhuǎn)速在O — 145rpm。拋光后的產(chǎn)品表面粗糙度值結(jié)果見圖2。由圖2可以看出:經(jīng)軟拋磨頭拋光后的玻璃類產(chǎn)品，表面的粗糙度質(zhì)量達(dá)到了納米級(jí)別，滿足使用需求；同時(shí)不同工件之間的粗糙度值一致性好，說(shuō)明產(chǎn)品的拋光穩(wěn)定性好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軟拋磨頭，其特征在于，該軟拋磨頭由主料和輔料組成，所述主料包括硅膠、硅膠固化劑和潤(rùn)濕劑，所述輔料包括單晶金剛石、氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂;硅膠與輔料的重量比為1:1 一3，硅膠固化劑與硅膠的重量比為I 一5:100;其中，以重量份計(jì)，各原料配比為:潤(rùn)濕劑:0.5 — 1份、單晶金剛石:10 — 15份、氧化鈰:31 — 37份、碳化娃:20 — 25份、氧化招:20 一 25份;氧化儀:3 — 4份。2.如權(quán)利要求1所述的軟拋磨頭，其特征在于，所述硅膠選用硅膠TSE270-7U，硅膠固化劑型號(hào)為201型。3.—種權(quán)利要求1或2所述軟拋磨頭的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將單晶金剛石和潤(rùn)濕劑超聲均勻分散于去離子水中，轉(zhuǎn)入烘箱內(nèi)100— 130°C烘干去除水分，備用； 2)按比例取氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂，與步驟I)所得產(chǎn)物混合過(guò)篩后置于混料機(jī)內(nèi)進(jìn)行混料0.5 — 2h，再次過(guò)篩后備用； 3 )按比例取硅膠和硅膠固化劑，置于加熱至50 - 80°C的對(duì)輥機(jī)上混煉20 — 30min，然后把步驟2)所得產(chǎn)物分批次倒入對(duì)輥機(jī)內(nèi)繼續(xù)混煉20 — 30min，備用； 4)步驟3)所得產(chǎn)物室溫放置0.5 — 3天后，依據(jù)需要壓制成相應(yīng)尺寸，即得。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軟拋磨頭，其由主料和輔料組成，所述主料包括硅膠、硅膠固化劑和潤(rùn)濕劑，所述輔料包括單晶金剛石、氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂；硅膠與輔料的重量比為1：1－3，硅膠固化劑與硅膠的重量比為1－5：100；其中，以重量份計(jì)，各原料配比為：潤(rùn)濕劑：0.5－1份、單晶金剛石：10－15份、氧化鈰：31－37份、碳化硅：20－25份、氧化鋁：20－25份；氧化鎂：3－4份。該類軟拋磨頭具有較好的組織均勻性和拋光一致性，可用于玻璃類材料的超精密拋光，且拋光性能良好。
【IPC分類】B24D3/00, B24D11/00
【公開號(hào)】CN105538183
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510899635
【發(fā)明人】惠珍, 丁玉龍, 丁春生
【申請(qǐng)人】鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日